893285590

Osobnym problemem przy opisie szybkości wnikania i przenikania masy jest wartość siły napędowej, zarówno lokalnej, jak i zastępczej. Są tu uwzględniane różne „podejścia", takie jak wykorzystanie średnich logarytmicznych z lokalnych sił napędowych ze „skrajów" wymiennika masy lub ciepła - średnich geometrycznych, albo średnich arytmetycznych - gdy można przyjąć założenia upraszczające. Przy czym, z reguły inaczej oblicza się zastępcze różnice stężeń i temperatur dla procesów przeciwprądowych, współprądowych, czy dla procesów mieszanych.

Należy też na wstępie zwrócić uwagę, że zdecydowana większość operacji i procesów rozdzielania jest realizowana w warunkach dynamicznych, tzn., nie ma warunków osiągania stanów równowag fizykochemicznych. Z tego powodu wykorzystuje się linie równowag fizykochemicznych jako wartości hipotetyczne, możliwe do osiągnięcia tylko teoretycznie, a w praktyce operacje i procesy zachodzą wzdłuż tzw. linii operacyjnych często dość znacznie odległych od przebiegu linii równowag fizykochemicznych. Trzeba mieć świadomość, że im te odległości są większe, tym operacje i procesy zachodzą szybciej i konieczna liczba stopni wymiany masy, czy niezbędna do stosowania liczba tzw. półek teoretycznych jest mniejsza. Jednakże mamy z takimi warunkami do czynienia tylko w przypadku tzw. łatwych problemów rozdzielczych. Gdy problem rozdzielczy jest trudny, tzn., gdy składniki rozdzielanej mieszaniny w bardzo niewielkim stopniu różną się odpowiednimi właściwościami fizykochemicznymi, których zróżnicowanie jest wykorzystywane do rozdzielania (odpowiednio małe różnice, gęstości, wielkości cząstek, wartości współczynników dyfuzji, wartości współczynników podziału, rozpuszczalności, powinowactwa sorpcyjnego, powinowactwa do jonów wymieniacza jonowego, polarności, hydrofobowości itd.) - z reguły jest wówczas konieczna wysoka liczba jednostek przenikania masy i odpowiednio wysoka liczba półek teoretycznych aparatu rozdzielającego, czyli tzw. wysoka sprawność rozdzielania.

Tak, wiec, takie pojęcia, jak wysokość wypełnienia odpowiadająca jednostce wnikania masy (WJWM), czy, przenikania masy (WJPM), albo liczba jednostek wnikania masy (UWM), czy liczba jednostek przenikania masy (UPM), albo konieczna do zajścia rozdzielenie liczba tzw. półek teoretycznych aparatu (LPT), lub pojęcie wysokości równoważnej półce teoretycznej (WRPT) lub (HETP) to pojęcia, które są podstawą każdego projektowania operacji i procesów rozdzielania. Przy czym im niższe wartości udaje się osiągnąć w praktyce dla wysokości jednostki wnikania (WLWM) i przenikania masy (WJPM) oraz dla wysokości równoważnej półce teoretycznej (WRPT / HETP), tym korzystniejsze są warunki rozdzielania. Jednocześnie, wówczas tym mniejsze są odpowiednio, tzw. „opory wnikania" i „opory przenikania masy", tzn., wysokie wartości osiągają odpowiednie współczynniki wnikania (k) i przenikania masy (K) oraz korzystne, niskie są wartości WRPT (HETP, albo po prostu „H").

NAJWAŻNIEJSZE PRZYPOMNIENIA Z CHEMII FIZYCZNEJ i INŻYNIERII CHEMICZNEJ PROCESOWEJ, ZWIĄZANE Z ROZDZIELANIEM

PROFIL PRZEPŁYWU PŁYNU w PRZEWODACH RUROWYCH (w rurociągach)

A    B

A - ruch laminamy (uwarstwiony); B - ruch burzliwy

20